равномерно движущиеся часы

[nowindsurfer]

осмелюсь задать вопрос по избитой теме – «парадокс близнецов».

Экспериментально подтверждено расхождение показаний часов, находившихся в движении и «неподвижных». Влияние ускорений не рассматривается.

Равномерное движение не влияет на любые процессы и состояние системы, но изменение состояния часов зафиксировано в эксперименте.

Буду благодарен за объяснение моей ошибки, желательно без привлечения понятия «время».

[DimaM]

nowindsurfer в сообщении #1508801 писал(а):

Экспериментально подтверждено расхождение показаний часов, находившихся в движении и «неподвижных». Влияние ускорений не рассматривается.

Если нет ускорений, то часы можно сравнить только однажды.
Для второго сравнения ускорения неизбежны, и тогда отстанут те часы, которые ускорялись.

[nowindsurfer]

т.е. ВСЁ изменение происходит за счёт ускорений? (я полагал, что лишь отчасти, поскольку тема усиленно обсуждается в рамках СТО)

[warlock66613]

nowindsurfer в сообщении #1508810 писал(а):

т.е. ВСЁ изменение происходит за счёт ускорений?

Не столько за счёт именно ускорений, сколько за счёт изменения скорости: интегральный эффект кривизны мировой линии. Интегральный — то есть дело не в каком-то конкретном участке — там где было ускорение или другом, а именно в несовпадении мировой линии с прямой (геодезической).

[realeugene]

nowindsurfer в сообщении #1508801 писал(а):

желательно без привлечения понятия «время»

Легко. Два тела двигались с одной и той же работы работы в один и тот же дом, только одно двигалось туда прямо, а второе зашло в пивную, находящуюся сбоку. Которая была закрыта, так что второе тело, дойдя до пивнушки, тут же развернулось и тоже пошло домой. Оба тела двигались до своей цели с постоянной скоростью по кратчайшему расстоянию. Какое из тел прошло больший путь, и почему, если оба тела двигались равномерно и прямолинейно?

[nowindsurfer]

warlock66613 в сообщении #1508811 писал(а):

Не столько за счёт именно ускорений, сколько за счёт изменения скорости

изменение скорости есть ускорение (если я снова не ошибаюсь).
Тогда зачем в известном эксперименте нужно было катать часы вокруг Земли? Можно было выполнить соответствующее число взлётов и посадок на одном аэродроме (при полёте на эшелоне изменения скорости весьма незначительны). А ещё проще воспроизвести условия с подобными изменениями скорости без привлечения авиации.

[wrest]

nowindsurfer в сообщении #1508853 писал(а):

А ещё проще воспроизвести условия с подобными изменениями скорости без привлечения авиации.

И гравитацию лучше не привлекать тоже.

[EUgeneUS]

nowindsurfer в сообщении #1508853 писал(а):

Тогда зачем в известном эксперименте нужно было катать часы вокруг Земли? Можно было выполнить соответствующее число взлётов и посадок на одном аэродроме (при полёте на эшелоне изменения скорости весьма незначительны).

Вы забываете, что с поверхностью Земли не может быть связано инерциальной системы отсчета, так как она сама двигается криволинейно из-за вращения Земли. Причем на средних широтах, где и проходил полет, скорость поверхности Земли по порядку величины сравнима со скоростью самолета, и несколько больше неё, раза в два.

По этой причине разница в ходе часов в зависимости от направления полёта, на запад или на восток, не просто будет разная, а будет иметь разный знак! Так как в одном случае в ИСО (например, ИСО центра Земли) быстрее двигается самолёт, а в другом случае быстрее двигается поверхность Земли.
Поэтому если летать туда-сюда эффект будет частично компенсироваться. Если же облететь по кругу эффект накопится. Его можно будет измерить точнее.

[realeugene]

nowindsurfer в сообщении #1508853 писал(а):

Тогда зачем в известном эксперименте нужно было катать часы вокруг Земли? Можно было выполнить соответствующее число взлётов и посадок на одном аэродроме (при полёте на эшелоне изменения скорости весьма незначительны). А ещё проще воспроизвести условия с подобными изменениями скорости без привлечения авиации.

Прежде, чем генерировать подобные рассуждения, полезно изучить учебник. Реальные эксперименты всегда сложнее воображаемых. Посчитайте сами точночть измерения замедления хода часов, требуемую в предлагаемом вами эксперименте с самолётом, потом возвращайтесь.

[nowindsurfer]

почитал ещё об эксперименте Хафеле –Китинга и других подобных и более точных (из-за лени только в википедии, но на трёх языках:))
Везде говорится о вкладе в общий эффект именно скорости. Отсюда следует изменение состояния физической системы (часов) в результате равномерного движения. Звучит парадоксально. В чём заблуждение?

[warlock66613]

nowindsurfer в сообщении #1508853 писал(а):

изменение скорости есть ускорение (если я снова не ошибаюсь)

Давайте я приведу вам аналогию. На самом деле это больше, чем аналогия, но я предлагаю для начала подумать об этом именно как об отвлечённой аналогии.

Рассмотрим отрезок кривой (не обязательно гладкой, то есть ломаная тоже подходит в качестве кривой), соединящий две точки. И рассмотрим также (прямой) отрезок, соединяющий те же точки. Известно, что длина отрезка кривой больше, чем длина отрезка прямой. И давайте зададимся вопросом: а почему так? Аналогом ускорения здесь будет кривизна. У прямого отрезка она нулевая в каждой точке. У "кривого" — она обязательно где-то будет отличаться от нуля. Хочется поэтому сказать, что кривизна отрезка есть причина его "удлинения".

Но возьмите в качестве кривой ломаную. У ломаной кривизна почти везде ноль и лишь в углах становится экстремально большой (бесконечной). Но ведь не в углах "набегает" разница в длине между прямым отрезком и ломаной! То есть дело не только и не столько в кривизне, сколько в непостоянности направления. Аналогия сама по себе, без связи с парадоксом близнецов, вам понятна?

[EUgeneUS]

realeugene в сообщении #1508864 писал(а):

Посчитайте сами точночть измерения замедления хода часов, требуемую в предлагаемом вами эксперименте с самолётом, потом возвращайтесь.

На самом деле, точность уменьшится не кардинально.
Разница, которая набежит, связанная с "кинематическим вкладом" (СТО без учётов ОТО), уменьшится где-то в 2.5 - 4.5 раза, в зависимости от того сравниваем с полетом на восток или на запад.
Это хуже, конечно. Плюс ещё отдельный самолет нужен, который будет туда-сюда летать. То есть сплошные минусы от такого предложения.

[nowindsurfer]

warlock66613 в сообщении #1508867 писал(а):

Аналогия сама по себе

понятна:)
Но как перейти к влиянию равномерного движения на состояние?

[warlock66613]

nowindsurfer в сообщении #1508876 писал(а):

Но как перейти к влиянию равномерного движения на состояние?

Ну там то же самое на самом деле. Если никто не ускоряется — то сверить часы нельзя и получается полная симметрия и равноправие. Если кто-то ускоряется, так что близнецы оказываются в какой-то момент в одной точке, то незбежно получается асимметрия: один близнец не ускорялся и его мировая линия — то есть траектория в пространстве-времени — является прямой; а другой ускорялся и его мировая линия оказывается кривой. Собственное время часов очень похоже на длину мировой линии, но немножко отличается правилами вычисления, поэтому оказывается наоборот: оно меньше для кривой, чем для прямой. Но принцип тот же: дело не в ускорении, а в том, что мировая линия кривая. Чтобы понять детальнее — надо освоиться с понятием пространства-времени, научиться рисовать мировые линии. В общем-то это несложно.

[nowindsurfer]

а вот это уже непонятно:
.. изменение мировой линии происходит в результате ускорений, «но дело не в ускорении».
И время я просил не упоминать:))